บทความ

GM HYDROGEN 4


จีเอม ไฮโดรเจน 4 (GM HYDROGEN 4) ชื่อที่สื่อความหมายได้ตรง เป็นรถแนวคิดลำดับที่ 4 ของรถพลังเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนของค่าย จีเอม ที่ส่งไปทดสอบในสภาพและสิ่งแวดล้อมจริงในหลายประเทศทั่วโลก หาข้อสรุปในความพร้อมของระบบเซลล์เชื้อเพลิงเพื่อใช้เป็นพลังงานทางเลือกในอนาคต

แนวคิดของการนำเชื้อเพลิงไฮโดรเจนมาเป็นเชื้อเพลิงทางเลือก แม้จะมีความเป็นไปได้น้อย ไม่ว่าจะเป็นกระบวนการการผลิต และการขนส่ง รวมไปถึงประสิทธิภาพที่ค่อนข้างต่ำ แต่ไฮโดรเจนก็นับว่าเป็นแหล่งพลังงานที่เป็นไปได้ และคุ้มค่าน่าพัฒนาที่สุด หลังการสิ้นสลายของยุคเครื่องยนต์สันดาปภายในด้วยเชื้อเพลิงปิโตรเลียม

ถ้าเทียบกันแล้ว แม้แบทเตอรีจะได้รับการพัฒนาจนมีประสิทธิภาพสูงมาก แต่ก็ยังต้องการช่วงเวลาสำหรับการชาร์จ ส่วนไฮโดรเจนนั้นสามารถอัดเข้าไปในถังได้เหมือนกับการเติมน้ำมัน จึงทำให้หลายๆ ค่ายยังให้ความสนใจกับการพัฒนาเครื่องยนต์พลังไฮโดรเจนอยู่ ซึ่งในปัจจุบันทาง จีเอมได้พัฒนาประสิทธิภาพขึ้นไปถึงรุ่นที่ 4 แล้ว

สำหรับ ไฮโดรเจน 4 นับเป็นการพัฒนาเครื่องยนต์เซลล์เชื้อเพลิงที่ก้าวหน้ามาก ทั้งการใช้งาน การขับเคลื่อน ความทนทาน ที่แตกต่างไปจากรุ่นแรกๆ จนพร้อมออกไปทดสอบในสภาพการใช้งานจริงได้

จีเอม ไฮโดรเจน 4 ใช้ตัวรถของ เชฟโรเลต์ อีควินอกซ์ กว่า 100 คัน ในการทดสอบบนถนนในสหรัฐ ฯ โดยใช้ชื่อโครงการ “PROJECT DRIVEWAY” ในการหาข้อมูลจากสภาพการใช้งาน รวมไปถึง ระบบการเติมไฮโดรเจนด้วย ซึ่งจะมีการเก็บข้อมูลเหล่านี้ไปใช้ในการพัฒนาต่อไป นอกจากนั้นยังมีอีก 10 คัน ที่ส่งไปทดสอบในกรุงเบร์ลิน ประเทศเยอรมนี

ระบบเซลล์เชื้อเพลิงของ ไฮโดรเจน 4 สามารถจ่ายกระแสไฟฟ้าได้สูงสุดถึง 93 กิโลวัตต์ ไปยังมอเตอร์ไฟฟ้ากำลังขับเคลื่อนสูงสุด 73 กิโลวัตต์ หรือ 100 แรงม้า สามารถทำอัตราเร่ง 0-100 กม./ชม. ได้ภายใน 12 วินาที และทำความเร็วสูงสุดได้ถึง 160 กม./ชม. ด้วยระบบขับเคลื่อนล้อหน้า

ไฮโดรเจน 4 มีความพร้อมใช้งานมากกว่ารุ่นก่อนหน้านี้ โดยมีอายุการใช้ประมาณ 2 ปี หรือ 80,000 กม. ได้รับการพัฒนาให้มีการใช้งานที่ดีขึ้น ทั้งการติดตั้งฉนวนกันความเย็น และระบบน้ำ จึงสามารถใช้งานภายใต้อุณหภูมิต่ำกว่า 0 องศาเซลเซียส ได้อย่างสบาย

ภายในห้องโดยสารให้ความสะดวกสบายเพียงพอสำหรับผู้โดยสาร 4 ที่นั่ง ระบบความปลอดภัยมีให้อย่างเพียบพร้อม ทั้งระบบแอร์แบกด้านหน้า และด้านข้าง ระบบป้องกันล้อลอค (ABS) ระบบป้องกันล้อลื่นไถล (TRACTION CONTROL) และระบบควบคุมเสถียรภาพการทรงตัว (ESP)

สำหรับเชื้อเพลิงไฮโดรเจนที่ใช้อยู่ใน ไฮโดรเจน 4 บรรจุอยู่ในถังคาร์บอนไฟเบอร์ทนแรงดันได้ระดับ 700 บาร์ สามารถจุแกสได้ถึง 4.2 กก. มีพิสัยเดินทางได้ถึง 320 กม.

แบทเตอรีแบบนิคเคิล-เมทัล ไฮดไรด์ มีความจุ 1.8 กิโลวัตต์ชั่วโมง ให้พลังไฟฟ้าเพียงพอสำหรับสมรรถนะการขับขี่ และดึงพลังสูงสุดจากมอเตอร์ ทั้งยังสามารถชาร์จย้อนกลับขณะเบรค หรือลดความเร็ว ด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าที่เปลี่ยนหน้าที่เป็นเจเนอเรเตอร์ป้อนกระแสไฟฟ้าย้อนกลับไปเก็บไว้ที่แบทเตอรี

หัวใจสำคัญของ ไฮโดรเจน 4 คือ แผ่นแลกเปลี่ยน FUEL CELL STACK โดยการปรับเปลี่ยนพลังงานเคมีเป็นพลังงานไฟฟ้าโดยไม่มีการสันดาป ด้วยปฏิกิริยาไฟฟ้า-เคมี ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า และมีของเหลือจากกระบวนการ คือ น้ำ ซึ่งเป็นการรวมตัวของไฮโดรเจน และออกซิเจน

กระบวนการไฟฟ้า-เคมีในระบบเซลล์เชื้อเพลิงทำหน้าที่ผลิตกระแสไฟฟ้า โดยแคทาไลท์ที่ขั้วอาโนด จะแยกไฮโดรเจนออก ได้อตอมเดี่ยวของไฮโดรเจนเป็นโพรทอน และอีเลคทรอน โดยโพรทอนจะวิ่งผ่านแผ่นแลกเปลี่ยนโพรทอนไปยังคาโทด ส่วนทางขั้วลบจะปล่อยอีเลคทรอนออกไปยังวงจรภายนอก เพื่อจ่ายกระแสไฟฟ้าไปยังอุปกรณ์ไฟฟ้า โดยแคทาไลท์ที่ขั้วคาโทดจะมีปฏิกิริยาการรวมตัวของออกซิเจน, อีเลคทรอน และโพรทอน ทำให้เกิดเป็นน้ำ ซึ่งเป็นของเหลือจากกระบวนการของเซลล์เชื้อเพลิง

การจัดวางชุดแผ่นแลกเปลี่ยนเป็นอีกปัญหาของรถยนต์พลังเซลล์เชื้อเพลิงที่กินเนื้อที่มาก ซึ่งใน ไฮโดรเจน 4 ได้เปลี่ยนการจัดวางเป็นแนวนอน แทนการวางแบบแนวตั้งที่ใช้ในรุ่นก่อนๆ ทำให้มีเนื้อที่เหลือสำหรับการจัดวางอุปกรณ์อื่นๆ ได้สะดวกมากขึ้น นอกจากนั้นยังปรับเปลี่ยนระบบป้อนอากาศเข้าสู่ระบบเซลล์เชื้อเพลิงจากแบบ SCREW-TYPE ไปเป็นระบบอัดแบบเทอร์โบขับเคลื่อนด้วยระบบอีเลคทรอนิคที่มีประสิทธิภาพสูง และมีเสียงรบกวนน้อยลงด้วย



------------------------------
เรื่องโดย : อกนิษฐ์ ทัพภะสุต
นิตยสาร 4WHEELS ฉบับเดือน เมษายน ปี 2552
คอลัมน์ : นานารถแนวคิด
ลิงค์สำหรับแชร์ : https://autoinfo.co.th/OuhRt

Follow autoinfo.co.th